DE2737849C2

DE2737849C2 - Mehrzylindrige Otto-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2737849C2
Application number: DE2737849A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Dr.-Ing. 3180 Wolfsburg Emmenthal
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1977-08-23
Filing date: 1977-08-23
Publication date: 1984-11-29
Also published as: DE2737849A1; US4182294A

Description

eine Schwimmerkammer 3, in der über einen hier nicht gezeigten Schwimmer sowie ein den Kraftstoffzufluß steuerndes Nadelventil das Kraftstoffniveau auf einer konstanten Höhe gehalten wird. Mit 13 ist ein Anreicherungsrohr bezeichnet das unterhalb des Kraftstoffniveaus in die Schwimmerkammer 3 einmündet und dessen anderes Ende vor der Ventilanordnung 4 in die Ansaugleitung 1 hineinragt 11 bezeichnet ein in den Luftführungskanal 14 hineinragendes Zulaufrohr, über das Kraftstoff für den Leerlauf- und Übergangsbereich zugeführt wird, während 12 ein mit einer hier nicht gezeigten Beschleunigungspumpe verbundenes Einspritzrohr darstellt das den tür Beschleunigungsvorgänge benötigten Kraftstoff bereitstellt Die Kraftstoffzuführungsrohre 10,11 und 12 sind dabei zweckmäßigerweise so angeordnet daß ihre Austrittsöffnungen direkt in den verengten Ansaugquerschnitt 14a einer das Kraftstoff-Luft-Gemisch fördernden Pumpe 15 gerichtet sind.

Hinter der Gemischförderpumpe 15 schließt sich ein Umsteuerventil 16 an, das den Kraftstoff entweder über eine zentrale Einspritzleitung 17 zu einer den Kraftstoff in die Ansaugleitung 1, und zwar vor den Verdichter 6 des Abgasturboladers, einspritzenden ersten Einspritzstelle oder aber zu einem Verteiler 18 zur gleichmäßigen Aufteilung des Kraftstoff-Luft-Gemisches auf vier den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine 8 zugeordnete Einspritzleitungen 19 bis 22 leitet Die Einspritzleitungen 19 bis 22 ragen in die den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Ansaugrohre Ta bis 7</hinein und bilden so zweite Einspriizsiillen.

Damit nun das Umstcucrventil 16 das von der Gcmischförderpumpe 15 gelieferte Kraftstoff-Luft-Gemisch je nach Lastzustand der Brennkraftmaschine entweder dem Verteiler 18 zur Einspritzung über die zweiten Einspritzstellen oder aber der Zentraleinspritzleitung 17 zur zentralen Einspritzung über die erste Einspritzstelle zuführen kann, soll dieses Ventil in Abhängigkeit von einer die Belastung der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Größe gesteuert werden. Diese Steuergröße könnte beispielsweise die Stellung der Drosselklappe, mit Vorteil aber auch der Ladedruck oder der Abgasgegendruck des Abgasturboladers sein.

Besonders einfach gestaltet sich die Steuerung des Umsteuerventils 16, wenn die in der Zeichnung angedeutete luftunterstützte Krafistoffeinsprilzcinriehtung vorgesehen ist. Bei dieser ist nämlich der Forclerdruck der Gemischförderpumpe 15 nicht etwa konstant, sondern steigt mit größer werdendem Kraftsloffaiiieil, bedingt durch den in den Fördcrleilungen sich erhöhenden Widerstand, an. Damit kann also der Fördcrdurck des Kraftstoffluftgemisches selbst zur Steuerung des Umsteuervcnlils 16 herangezogen werden. Dies Iä3l sich in einfacher Weise dadurch verwirkliehen, daß das Umsleuerventil beispielsweise als in der Abzweigung zu der Zcntraleinspritzleitung 17 angeordnetes Überdruckventil ausgebildet ist, das die Zenlraleinsprilzleitung bei Überschreiten eines bestimmten Druckes öffnet. Dieses Überdruckventil müßte daher so eingestellt werden, daß es bei einem einer vorgegebenen Leistung der Brennkraftmaschine entsprechenden Förderdruck öffnei. so daß von diesem Moment an zumindest ein Teil, vorzugsweise aber ein mit der Last ansteigender Teil, des Kraftstoff-Luft-Gemisches über die Zentraleinspritzleitung 17 direkt in das Ansaugrohr 10 vor den Verdichter 6 eingespritzt wirH

Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der in der Zeichnung angedeuteten luflunlerstül/len Krallstoff-Einspritzeinrichtung eine Einspritzeinrichtung herkömmlicher Art zu verwenden, bei der also direkt der flüssige, lastabhängig zugemessene Kraftstoff über Einspritzdüsen eingespritzt wird. In jedem Fall wird

durch die Erfindung erreicht, daß bei niedrigen Lasten eine sichere und exakte Aufteilung der relativ kleinen Kraftstoffmengen auf die einzelnen Zylinder vorgenommen wird, während bei hohen Lasten ein wesentlicher Teil des Kraftstoffs vor den Verdichter in die Ansauglei-

to lung zugegeben wird. In dem Verdichter wird dieser Kraftstoff dann sehr innig und wirkungsvoll mit der Luft vermischt so daß sich in dem Ansaugverteiler 7 ein gleichmäßiges, homogenes Kraftstoff-Luft-Gemisch ergibt das keine Schwierigkeiten hinsichtlich einer gleichmäßigen Aufteilung auf die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine macht. Durch Verdampfung der in dem Gemisch enthaltenen, fein verteilten Kraftstofftröpfchen wird zudem eine Senkung der Verdichtungsendtemperatur erreicht die die Gefahr des Klingeins während der Verbrennung in den Zylindern bei höheren Lasten der Brennkraftmaschine weitgehend beseitigt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 wird, so daß sich die Gefahr des »Klingeins« einstellt. Patentansprüche: Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgebe besteht daher darin, eine Otto-Brennkraftmaschine mit Abgas-

1. Mehrzylindrige Otto-Brennkraftmaschine mit turboaufladung und Saugrohreinspritzung entspre-Abgasturboaufladung und mit einer Einrichtung zur 5 chend der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannien Einspritzung des in Abhängigkeit von der Last züge- Art zu schaffen, die zum einen eine exakte Zumischung messenen Kraftstoffes in die Ansaugleitung der des Kraftstoffes auf die einzelnen Zylinder auch bei klei-Brennkraftmaschine, wobei die Einspritzung des nen Lasten ohne die Nachteile eines nassen Saugrohres Kraftstoffes über eine erste, den Kraftstoff zentral in gewährleistet und die zum anderen auch bei hohen Ladie alien Zylindern gemeinsame Ansaugleitung vor 10 stcn eine günstige Aufbereitung des den Zylindern zuden Verdichter des Abgasturbolader einspritzende geführten Kraflstoff-Lufl-Gcmischcs ohne die Gefahr Einspritzstelle erfolgt, dadurch gekenn- des Klingclns bei der Verbrennung sicherstellt,
zeichnet, daß zweite, den Kraftstoff in an sich Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß den bekannter Weise in die den einzelnen Zylindern der kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs I. Durch Brennkraftmaschine getrennt zugeordneten . An- 15 die srfindungsgcmäßc Ausbildung der Kraftstoffeinsaugrohre vor die Einlaßventile einspritzende Ein- sprilzcinrichlung wird erreicht, daß die Kraftstoff/uspritzstellen vorgesehen sind, wobei bei kleinen La- messung der mit Aufladung betriebenen Otto-Brennsten nur über die zweiten Einspritzsicllen und mit kraftmaschine durch die Einspritzung des Kraftstoffes steigender Last mittels einer Steuerung zunehmend über die zweiten Einspritzstcllen bei kleinen Lasten exüber die erste Einspritzstelle Kraftstoff eingespritzt 20 akt und genau ist und dabei der größte Teil der Ansaugwird, leitung der Brennkraftmaschine trocken bleibt Bei grö-

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ßeren Lasten wird dagegen zunehmend der Kraftstoff gekennzeichnet, daß die Steuerung von dem Lade- über die erste, zentrale Einspritzstelle in die Ansaugleidruck oder dem Abgasgegendruck des Abgasturbo- tung vor den Verdichter eingespritzt, so daß der Verladers abhängig ist. 25 dichter ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff verdichtet.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch], wobei Dabei wird nicht nur erreicht, daß die Aufbereitung der die Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Förderung ei- in diesen Lastbereichen relativ großen Mengen an nes Gemisches aus lastabhängig zugemessenem Kraftstoff besonders günstig erfolgt, sondern es wird Kraftstoff und der Ansaugleitung entnommener auch sichergestellt, daß infolge der während des VerLuft ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jo dichlungsvorganges erfolgenden Vergasung des Kraftdie Steuerung von dem Förderdruck des Kraftstoff- stoffes, bei der dem Gemisch Wärme entzogen wird, die Luft-Gemisches abhängig ist. Vcrdiehiungstcmpcralur des Gemisches begrenzt

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch bleibt, so daß die Klingclgcfahr bei der motorischen gekennzeichnet, daß zur Steuerung ein in der zcnlra- Verbrennung verringert wird.

len Einspritzlcitung (17) angeordnetes, bei Über- « Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgcmä-

schreitung eines vergegebenen Förderdruckcs öff- Ben Ollo-Brcnnkraftmasehinc ergeben sich gemäß den

nendes Überdruckventil vorgesehen ist. Merkmalen der Unteransprüche.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er-

findung dargestellt, das im folgenden näher erläutert

40 wird. Dabei zeigt die Zeichnung ein schematisches Schaltbild einer Kraflstoffeinspritzeinrichtung für eine

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrzylindrige mit Abgasturboaufladung arbeitende mehrzylindrige

Otto-Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung Otto-Brennkraftmaschine.

und mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem In der Zeichnung ist mit 1 eine Ansaugleitung einer Oberbegriff des Patentanspruchs 1. 45 solchen Otto-Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der Zeit- bezeichnet, die mit einer den Kraftstoff zumessenden schrift »Autocar« vom 1. Februar 1973, Seite 5, bekannt. und mit Luftunterstützung arbeitenden Kraftstoffein-Dort wird neben der Möglichkeit, den Kraftstoff über spritzeinrichtung 2 ausgerüstet ist. Mit 4 ist eine in der eine erste Einspritzstelle zentral in die Ansaugleitung Ansaugleitung vorgesehene Ventilanordnung bezeichvor den Verdichter des Abgasturboladers einzuspritzen, w net, an deren engstem Querschnitt die zur luftunterstütals zweite Variante das an sich bekannte Einspritzen des zcndcn Kraftstoffeinspritzung benötigte Luft über eine Kraftstoffes getrennt vor die den einzelnen Zylindern Leitung 14 abgezweigt wird. Der Venturianordnung 4 zugeordneten Einlaßventile vorgeschlagen. Diese bei- nachgeschaltet ist eine herkömmliche, willkürlich betäden Einspritzmöglichkeiten sollten dort jedoch nur al- tigbarc Drosselklappe

5. Vor einem Ansaugverteiler 7, ternativ eingesetzt werden. v> der die angesaugte Luft auf die den einzelnen Zylindern Dabei ergibt sich im Fall der zentralen Einspritzung der Brennkraftmaschine 8 zugeordneten Ansaugrohre " des Kraftstoffes vor den Verdichter, insbesondere bei Ta bis 7c/aufteilt, ist ein die Ansaugluft auf ein höheres niedrigen Lasten und während des Warmlaufs der Druckniveau anhebender Verdichter 6 angeordnet, der W Brennkraftmaschine, die Gefahr der unzureichenden über eine Welle 9 mit der hier nicht gezeigten, von den P Kraftstoffzuteilung zu den einzelnen Zylindern infolge bo Abgasender Brennkraftmaschine 8 beaufschlagten Turfs Kraftstoffkondensation an den Wänden der Ansauglei- binc des Abgasturboladers verbunden ist.

tung. Die in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel darge-Bei der getrennten Einspritzung vor die Einlaßventile stellte luftunterstützte Kraftstoffeinspritzeinrichtung 2 wird zwar die Kraftstoffzumessung besser, jedoch zei- weist ein hakenförmig gebogenes Hauptanreicherungsgen sich dort besondere Schwierigkeiten, vor allem bei b5 rohr 10 auf, dessen Kraftstoffzumessung im wesentlihöheren Lasten, insofern, als durch den dann wirksamen chcn von dem im engsten Querschnitt der Venturian-Verdichter nicht nur das Druckniveau der Ansaugluft, Ordnung 4 anstehenden, lastabhängigen Unterdruck besondern auch deren Temperatur spürbar angehoben stimmt wird. Dieses Haupmnrcicherungsrohr 10 führt in